跟踪训练3 如图所示,某学校物理创新实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元器件。

答案
跟踪训练3 如图所示
解析
【分析】要满足题目要求:开关S闭合后,细导线AB完好时,灯亮电铃不响;AB被扯断时,灯亮且电铃发声报警。需利用短路原理设计电路:让细导线AB并联在电铃两端,这样AB完好时电铃被短路,电流不经过电铃,仅让灯泡工作;AB断开后,电流可经过电铃,使电铃发声,同时灯泡仍工作,符合要求。
【解析】将电源、开关S、灯泡、电铃按串联方式连接,再把细导线AB并联在电铃两端,形成完整电路:电源正极→灯泡→节点B→节点A→开关S→电源负极,电铃和细导线AB均并联在A、B两点之间。
【答案】
【知识点】电路连接、短路现象
【点评】本题结合实际防盗报警需求,考查对电路通路、短路的理解与应用,属于电路设计类基础题。
【难度系数】0.5
【解析】将电源、开关S、灯泡、电铃按串联方式连接,再把细导线AB并联在电铃两端,形成完整电路:电源正极→灯泡→节点B→节点A→开关S→电源负极,电铃和细导线AB均并联在A、B两点之间。
【答案】
【知识点】电路连接、短路现象
【点评】本题结合实际防盗报警需求,考查对电路通路、短路的理解与应用,属于电路设计类基础题。
【难度系数】0.5
1.如图所示的电路中,当开关S闭合时,灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$组成的电路为并联电路的是(
)
答案
B
解析
【分析】要判断开关闭合时$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$是否为并联电路,需明确并联电路的核心特点:用电器两端分别连接到电源两极,电流存在多条独立路径,各用电器工作互不影响。逐一分析各选项的电流路径:A选项电流只有一条路径,属于串联;B选项电流分为两条独立支路,符合并联特征;C选项开关闭合后$\mathrm{L}_2$被短路,不符合并联要求;D选项电流只有一条路径,属于串联。
【解析】根据并联电路的定义,对各选项分析如下:
1. 选项A:开关闭合后,电流路径为电源正极→开关$\mathrm{S}$→$\mathrm{L}_1$→$\mathrm{L}_2$→电源负极,仅一条路径,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,不符合要求;
2. 选项B:开关闭合后,电流从电源正极流出分为两条支路:支路1为电源正极→$\mathrm{L}_1$→电源负极,支路2为电源正极→$\mathrm{L}_2$→开关$\mathrm{S}$→电源负极,两条支路独立,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$两端均接电源两极,属于并联电路,符合要求;
3. 选项C:开关闭合后,$\mathrm{L}_2$两端被导线直接连通,发生短路,$\mathrm{L}_2$无法正常工作,电路不是$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,不符合要求;
4. 选项D:开关闭合后,电流路径为电源正极→开关$\mathrm{S}$→$\mathrm{L}_2$→$\mathrm{L}_1$→电源负极,仅一条路径,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,不符合要求。
【答案】B
【知识点】并联电路、串联电路、电路识别
【点评】本题考查串并联电路的判断,核心是通过分析电流路径确定用电器的连接方式,属于基础电路题,需掌握串并联电路的基本特点。
【难度系数】0.6
【解析】根据并联电路的定义,对各选项分析如下:
1. 选项A:开关闭合后,电流路径为电源正极→开关$\mathrm{S}$→$\mathrm{L}_1$→$\mathrm{L}_2$→电源负极,仅一条路径,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,不符合要求;
2. 选项B:开关闭合后,电流从电源正极流出分为两条支路:支路1为电源正极→$\mathrm{L}_1$→电源负极,支路2为电源正极→$\mathrm{L}_2$→开关$\mathrm{S}$→电源负极,两条支路独立,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$两端均接电源两极,属于并联电路,符合要求;
3. 选项C:开关闭合后,$\mathrm{L}_2$两端被导线直接连通,发生短路,$\mathrm{L}_2$无法正常工作,电路不是$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$并联,不符合要求;
4. 选项D:开关闭合后,电流路径为电源正极→开关$\mathrm{S}$→$\mathrm{L}_2$→$\mathrm{L}_1$→电源负极,仅一条路径,$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联,不符合要求。
【答案】B
【知识点】并联电路、串联电路、电路识别
【点评】本题考查串并联电路的判断,核心是通过分析电流路径确定用电器的连接方式,属于基础电路题,需掌握串并联电路的基本特点。
【难度系数】0.6
2. 如图所示,盒子面板上有两个灯泡和一个开关,电源和连接它们的导线在盒子内部。某同学采用下列方案去判断两个灯泡的连接方式:①闭合开关,灯泡一个亮,一个暗,则两个灯泡并联;②闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,则两个灯泡可能并联;③拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,则两个灯泡并联。该同学判断正确的是(

A.只有①
B.只有②
C.②③
D.①③
C
)A.只有①
B.只有②
C.②③
D.①③
答案
2. C
解析
【分析】
要判断两灯泡的连接方式,需结合串联、并联电路的核心特点分析:串联电路中各用电器互相影响,开关控制整个电路;并联电路中各支路用电器独立工作、互不影响,干路开关控制整个电路,支路开关仅控制所在支路。对三个判断逐一分析:
1. 闭合开关时一灯亮一灯暗:若两灯串联,规格不同的话,电流相同,电阻不同,实际功率不同,亮度也会不同,因此该情况无法确定是并联;
2. 闭合开关两灯同亮、断开同灭:串联电路开关控制整个电路,并联电路中干路开关也能同时控制两灯,因此这种情况两灯可能是串联,也可能是并联;
3. 拧下一灯另一灯仍亮:说明两灯工作互不影响,符合并联电路的特点。
【解析】
逐个分析三个判断:
① 若两灯串联,当两灯规格不同时,通过的电流相同,由公式$P=I^2R$可知,电阻大的灯泡实际功率大,亮度更高,因此闭合开关一灯亮一灯暗,可能是串联,不一定是并联,故①错误;
② 串联电路的开关控制整个电路,并联电路中干路开关也能同时控制所有用电器,所以闭合开关两灯同时亮、断开开关两灯同时灭,两灯可能是串联,也可能是并联,因此“可能并联”的说法正确,故②正确;
③ 并联电路中各支路用电器独立工作、互不影响,所以拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍亮,说明两灯工作互不影响,是并联,故③正确。
综上,判断正确的是②③,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点;并联电路特点;电路连接方式判断
【点评】
本题考查串联与并联电路的区分,需准确掌握两种电路的核心特点:用电器是否互相影响、开关的控制作用。易错点在于认为“同时亮灭的用电器一定是串联”,忽略并联电路干路开关的控制作用,需仔细分析每种情况的可能性。
【难度系数】
0.5
要判断两灯泡的连接方式,需结合串联、并联电路的核心特点分析:串联电路中各用电器互相影响,开关控制整个电路;并联电路中各支路用电器独立工作、互不影响,干路开关控制整个电路,支路开关仅控制所在支路。对三个判断逐一分析:
1. 闭合开关时一灯亮一灯暗:若两灯串联,规格不同的话,电流相同,电阻不同,实际功率不同,亮度也会不同,因此该情况无法确定是并联;
2. 闭合开关两灯同亮、断开同灭:串联电路开关控制整个电路,并联电路中干路开关也能同时控制两灯,因此这种情况两灯可能是串联,也可能是并联;
3. 拧下一灯另一灯仍亮:说明两灯工作互不影响,符合并联电路的特点。
【解析】
逐个分析三个判断:
① 若两灯串联,当两灯规格不同时,通过的电流相同,由公式$P=I^2R$可知,电阻大的灯泡实际功率大,亮度更高,因此闭合开关一灯亮一灯暗,可能是串联,不一定是并联,故①错误;
② 串联电路的开关控制整个电路,并联电路中干路开关也能同时控制所有用电器,所以闭合开关两灯同时亮、断开开关两灯同时灭,两灯可能是串联,也可能是并联,因此“可能并联”的说法正确,故②正确;
③ 并联电路中各支路用电器独立工作、互不影响,所以拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍亮,说明两灯工作互不影响,是并联,故③正确。
综上,判断正确的是②③,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路特点;并联电路特点;电路连接方式判断
【点评】
本题考查串联与并联电路的区分,需准确掌握两种电路的核心特点:用电器是否互相影响、开关的控制作用。易错点在于认为“同时亮灭的用电器一定是串联”,忽略并联电路干路开关的控制作用,需仔细分析每种情况的可能性。
【难度系数】
0.5
3. 如图所示的电路,各元件完好,导线连接稳固,下列说法错误的是(

A.只闭合$\mathrm{S}_{2}$,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$串联
B.只闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$并联
C.同时闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$都不发光
D.只闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$都发光
D
)A.只闭合$\mathrm{S}_{2}$,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$串联
B.只闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$并联
C.同时闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$都不发光
D.只闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$都发光
答案
3. D
解析
【分析】要判断各选项的正误,需逐个分析不同开关组合下的电流路径,结合串联、并联电路的定义,以及电源短路的特点判断:串联电路电流只有一条路径,并联电路电流有多条独立路径,电源短路会直接连通电源两极,导致用电器不工作。
【解析】
选项A:只闭合$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$,电流路径为:电源正极→$\mathrm{S}_{1}$→$\mathrm{L}_{1}$→$\mathrm{S}_{2}$→$\mathrm{L}_{2}$→电源负极,电流只有一条路径,$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$串联,故A说法正确。
选项B:只闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$,断开$\mathrm{S}_{2}$,电流从电源正极经$\mathrm{S}_{1}$后分为两条独立路径,分别经过$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$,最终汇合回到电源负极,$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$并联,故B说法正确。
选项C:同时闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$,电流路径为:电源正极→$\mathrm{S}_{1}$→$\mathrm{S}_{2}$→$\mathrm{S}_{3}$→电源负极,电源两极直接被导线连通,发生电源短路,$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$都不发光,故C说法正确。
选项D:只闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{3}$,电流路径为:电源正极→$\mathrm{S}_{1}$→$\mathrm{S}_{2}$→$\mathrm{L}_{2}$→电源负极;而$\mathrm{L}_{1}$的两端均连接在电源正极侧,被短路,无电流通过,因此只有$\mathrm{L}_{2}$发光,并非$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$都发光,故D说法错误。
【答案】D
【知识点】串联电路、并联电路、短路
【点评】本题考查电路的串并联判断,核心是准确分析不同开关状态下的电流路径,区分通路与短路,属于初中电路的基础题型,需熟练掌握电流走向的分析方法。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A:只闭合$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$,电流路径为:电源正极→$\mathrm{S}_{1}$→$\mathrm{L}_{1}$→$\mathrm{S}_{2}$→$\mathrm{L}_{2}$→电源负极,电流只有一条路径,$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$串联,故A说法正确。
选项B:只闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$,断开$\mathrm{S}_{2}$,电流从电源正极经$\mathrm{S}_{1}$后分为两条独立路径,分别经过$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$,最终汇合回到电源负极,$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$并联,故B说法正确。
选项C:同时闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$,电流路径为:电源正极→$\mathrm{S}_{1}$→$\mathrm{S}_{2}$→$\mathrm{S}_{3}$→电源负极,电源两极直接被导线连通,发生电源短路,$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$都不发光,故C说法正确。
选项D:只闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{3}$,电流路径为:电源正极→$\mathrm{S}_{1}$→$\mathrm{S}_{2}$→$\mathrm{L}_{2}$→电源负极;而$\mathrm{L}_{1}$的两端均连接在电源正极侧,被短路,无电流通过,因此只有$\mathrm{L}_{2}$发光,并非$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$都发光,故D说法错误。
【答案】D
【知识点】串联电路、并联电路、短路
【点评】本题考查电路的串并联判断,核心是准确分析不同开关状态下的电流路径,区分通路与短路,属于初中电路的基础题型,需熟练掌握电流走向的分析方法。
【难度系数】0.6
4.(2025·福建中考)小闽为康养中心的老人设计服务信号电路图,灯亮表示提醒卫生服务,电铃响表示呼叫医疗服务。下列设计的电路图中不符合要求的是(
C
)答案
4. C
解析
【分析】
要判断不符合要求的电路图,需明确题目要求:灯亮(卫生服务)和电铃响(医疗服务)应能独立控制,即灯与电铃为并联关系,各自支路有独立开关,互不影响。逐一分析各选项:
选项A:灯与S1组成一条支路,电铃与S2组成另一条支路,两者并联,各自开关控制,符合要求。
选项B:电铃与S1组成一条支路,灯与S2组成另一条支路,两者并联,各自开关控制,符合要求。
选项C:电铃支路无开关,S2在干路控制整个电路,电铃无法独立控制,不符合灯和电铃独立工作的要求。
选项D:灯与S1、电铃与S2分别组成两条并联支路,各自开关控制,符合要求。
【解析】
根据题意,灯和电铃需独立工作,因此两者应并联,且各支路有独立开关。对各选项分析:
A选项:灯和S1串联为一支路,电铃和S2串联为另一支路,并联,可独立控制,符合要求。
B选项:电铃和S1串联为一支路,灯和S2串联为另一支路,并联,可独立控制,符合要求。
C选项:电铃支路无开关,S2在干路,电铃不能独立控制,不符合要求。
D选项:灯与S1、电铃与S2分别为两条并联支路,各有开关,可独立控制,符合要求。因此不符合要求的是C。
【答案】
C
【知识点】
并联电路、电路设计
【点评】
本题考查电路设计,核心是理解用电器独立工作的电路特点,需准确分析各电路的连接方式和开关的控制作用,难度适中。
【难度系数】
0.3
要判断不符合要求的电路图,需明确题目要求:灯亮(卫生服务)和电铃响(医疗服务)应能独立控制,即灯与电铃为并联关系,各自支路有独立开关,互不影响。逐一分析各选项:
选项A:灯与S1组成一条支路,电铃与S2组成另一条支路,两者并联,各自开关控制,符合要求。
选项B:电铃与S1组成一条支路,灯与S2组成另一条支路,两者并联,各自开关控制,符合要求。
选项C:电铃支路无开关,S2在干路控制整个电路,电铃无法独立控制,不符合灯和电铃独立工作的要求。
选项D:灯与S1、电铃与S2分别组成两条并联支路,各自开关控制,符合要求。
【解析】
根据题意,灯和电铃需独立工作,因此两者应并联,且各支路有独立开关。对各选项分析:
A选项:灯和S1串联为一支路,电铃和S2串联为另一支路,并联,可独立控制,符合要求。
B选项:电铃和S1串联为一支路,灯和S2串联为另一支路,并联,可独立控制,符合要求。
C选项:电铃支路无开关,S2在干路,电铃不能独立控制,不符合要求。
D选项:灯与S1、电铃与S2分别为两条并联支路,各有开关,可独立控制,符合要求。因此不符合要求的是C。
【答案】
C
【知识点】
并联电路、电路设计
【点评】
本题考查电路设计,核心是理解用电器独立工作的电路特点,需准确分析各电路的连接方式和开关的控制作用,难度适中。
【难度系数】
0.3
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